Компенсация За Зодиакалния Знак
Странност C Знаменитости

Научете Съвместимост По Зодиакален Знак

Обяснено: Честота на дишане и риск от вирусна инфекция

Изследователите са открили, че по-ниската честота на дишане - и задържането на дъх - увеличава риска от натоварени с вируси капчици да достигнат до дълбоките бели дробове.

Лекарят разглежда компютърната томография на белите дробове на пациента. (The New York Times: Yue Wu, File)

Бавното дишане може да донесе различни ползи за здравето, но не що се отнася до предаването на болестта по въздух. В ново проучване, публикувано в Physics of Fluids, списание на Американския институт по физика, изследователите от IIT Madras са открили, че по-ниската честота на дишане - и задържането на дишане - увеличава риска от натоварени с вируси капчици да достигнат до дълбоките бели дробове.







Сложният бял дроб

Нашите тела се борят с голяма част от аерозолите, които вдишваме, преди да успеят да се отлагат във вътрешния бял дроб, благодарение на сложната геометрия на екстраторакалната област и белите дробове. Част от аерозолите се отмиват под формата на слуз, докато тези, които пресичат носния проход, все пак ще трябва да се движат в сложната разклонена структура, която определя белия дроб.



Проучването разглежда динамиката на микрометровите капчици през такива микроканали, имитиращи белодробната среда. Транспортирането на материал - частици или газове - в дълбоките бели дробове (когато се приближаваме до ацинуса или кръвната бариера) е чисто дифузионно. Тази дифузионна природа гарантира, че газовете могат да дифундират много по-бързо от частиците. Това е част от собствената защита на тялото срещу аерозолни частици, достигащи до кръвта, каза Махеш Панчагнула, професор по приложна механика в IIT Madras.

Тъй като различните индивиди вероятно имат различна белодробна морфометрия (размери, свързани с бронхиолите), тяхната присъща защита вероятно ще бъде различна, каза той този уебсайт . Проф. Panchagnula и колегите са направили предишна работа, подчертавайки променливостта в усвояването на аерозол от индивид на индивид - възможна причина някои хора да са по-податливи на болести, предавани по въздуха, отколкото други.



Как отлагането на аерозол варира във времето за различни честоти на дишане и времена за задържане на дъха. Оста y изобразява частта от вдишаните аерозоли, която се отлага в белите дробове. (Източник: Mallik, Mukherjee & Panchagnula, Физика на флуидите)

Моделиране на потока

Като заместител на дихателните пътища в белия дроб, наречени бронхиоли, изследователите са използвали микрокапиляри с диаметър, вариращ от 0,3 до 2 mm. Спринцовка помпа симулира дишането в тези микрокапиляри. Генерирани от вода, смесена с флуоресцентни частици, аерозолите могат да бъдат проследени, докато се движат и се отлагат в капилярите. След измерване на отлагането на аерозоли, изследователите характеризират количеството аерозол, което ще бъде отложено в бронхиола като функция от неговите размери.



Откритията

Експериментите показаха, че ниската честота на дишане - броят на вдишванията в минута - увеличава времето, през което вирусът остава вътре, и следователно увеличава шансовете за отлагане и следователно инфекция.



Изследването установи връзка между отлагането и съотношението на капилярите, което предполага, че е вероятно капчиците да се отлагат в по-дългите бронхиоли.

Измерванията показаха, че когато потокът на аерозолно движение е стабилен, частиците се отлагат чрез дифузия; когато потокът е турбулентен, частиците се отлагат чрез удар.



ПРИСЪЕДИНИ СЕ СЕГА :Телеграмният канал Express Explained

Дифузията и ударът са два от трите механизма, чрез които аерозолите се отлагат в различни области на белия дроб, като третият е утаяване (под въздействието на гравитацията). Ударът се случва, когато капчиците се движат толкова бързо, че не следват вярно въздуха, а вместо това удрят стените на бронхите. Дифузията е ефект, при който малките капчици се транспортират към стените на бронхиолите чрез „произволно ходене“. Това се подпомага от флуктуациите във въздуха, които карат капчиците да се движат към стените на бронхиолите, каза професор Панчагнула.

Турбуленцията - която изследването свързва с отлагането чрез удар - е основният начин на отлагане в горните бронхи, където скоростта на въздуха е висока. Но след като въздухът достигне дълбоките бели дробове, той се забавя значително, което води до транспорт на газ, подпомаган предимно от дифузия, каза професор Панчагнула.



Споделете С Приятелите Си: